北京智中能源互联网研究院陆超：分布式储能优化与控制技术

“储能国际峰会暨展览会2018（ESIE 2018）”，于2018年4月2-4日在北京国家会议中心举行。ESIE 2018是在国家能源局科技装备司指导下，在中关村管委会、中国能源研究会支持下，由中关村储能产业技术联盟（CNESA）打造的储能产业专业品牌会展被誉为全球范围内市场定位最精准、最具影响力的储能专业品牌展览会，亦是储能业内含金量最高、指导性最强的高规格会议。能见App全程直播本次大会。

北京智中能源互联网研究院技术委员会副主任陆超出席大会，并作主题为“分布式储能优化与控制技术”的主旨演讲。

以下为发言内容：

陆超：大家下午好，非常高兴有这个机会给大家汇报一下我们在这个方面的工作，我本人也在清华工作，所以我的报告可能更多是讲的一些技术方面的内容。其它关于应用模式，一些商业政策这方面可能其它的专家介绍到。

第一部分鼓励分布式储能的建设与发展，国内外有相关的配套，这是储能发展非常重要的支点。当然最近这几年储能整体上来讲各方面增多，这里面的文件大家很熟悉了，这里面涉及到分布式储能，这里面包括分布式储能的设施，网络化的运营管理，它的设备的建设，后边开放共享分布式的平台，一直到它的示范项目等等，这些工作在推进过程当中。

国外当然也有相关很多政策，美国这方面还是比较多的，加州有一系列的政策在支持，从2011年开始一直到2017年，一系列做鼓励。其它地方也有一些内容，这里面我们列举的不太全，这是供大家参考。

在这个基础之上也有很多比较专业的机构，我下边写了一下报告的来源，他们做了一些预测，这个是分布式储能，2017年到2026年大概十年涨30倍，从600兆瓦到1.9万兆瓦这样一个容量，当然有很大的发展，紫色是中国，也有一些较快的变化。还有储能的预测，从一千多兆瓦相当于三万多兆瓦，相当于30倍左右，是分布式储能差不多，分布式储能相对于集中式储能也是一个快速发展的状态。

国内外也有分布式储能产品和装置，这里面也不全，我们了解范围内列了很少一部分在做。当然在这个基础上越来越做分布式储能示范的项目，这里面有两个，第一个，2014年完成了DTE Energy，装了25-50千瓦的储能，也建立了分布式储能，也建立容量管控中心。还有8个社区储能，右边9个社区储能，配上分布式光伏，整个小系统局部电网规模和用户数。

第二个德州配合光伏的储能项目，这个在今年完工，预计明年做示范幸运星。有集中式的储能，商业的分布式储能，也实现分布式能量管控的中心，这是它的能量管控系统主要架构，包括了从系统级的应用，包括配网级的控制，一直到装置级控制的部分。左边蓝色是集中的，右边是分布式的功能，这是主要控制的功能。下边列了主要的资料来源，大家感兴趣可以从资料来源具体去查。

前面是大概的情况，分布式储能快速发展，要起步一个非常重要的阶段，各方面的政策和示范项目都在快速进展过程当中。在这个方面，我们课题组就是院士领导下做了很多的工作，相关的领域做了一些基础。这个是我们做储能大的矩阵，这里面列的储能各种的功能，两两组合，如果那这两个功能组合的很少，哪些是好，哪些是不行的。正因为储能涉及到控制功能，功能非常多，时间尺度完全不一样的，非常快速的，有调频的控制，调压的。还有很长时间，几个小时的削峰填谷的模式。有功能型的应用，也有适用性的，这个涉及到储能本身的，也涉及到电网的需求，是两部分综合考虑的内容。

我自己的课题组最近这20年在电力电子以及电网分析控制这方面取得一定的成果，在电网分析控制这十年得了三个国家进步奖，还有国家发明奖，涉及到大量电力电子装置，接入了电力系统产生了新的系统控制问题，如何去解决。

在电力电子储能涉及到变流器，电力电子应用非常多的这样一个场景。我们课题组应该是从20多年前做20兆，一直到50兆，一直到200兆的，应该包括国内和国外标志性的成果，也得了国家的科技进步奖。以我们为基础，发展出来了电力电子业务部门。

我们储能跟上面有关系，这是南网宝清五电池储能占很熟悉，前后几期参与不同的工作，包括第一期的PCS，包括后边863项目，负责了BMS，整个系统级的监控系统。在这里面重点介绍一下里面的监控，这是我们当时做得一些，这大概可能有五六年前的时候，做得一个综合的关于它的应用功能的设计。还有在现场的应用，左边这几个相当于示范工程做了测试，右边这四个做了实验，由于没有风电没有做真正现场的测试，当然在系统里面做了实现。这个是跟北京四方做得监控系统，它的模块接入到削峰填谷平台上。

我们从数据库开始到后面界面做了完整的系统，也在BMS做了工作，是均衡的部分，对这里面上万节电池，一直到电堆的控制，还有做得均衡装置，各方面效果都不错。

具体到以上面的工作为基础，我们针对分布式储能，我们做得重点还是在监测和控制技术这方面的内容，不是针对它的电池本身，或者电池管理的这一部分。这一部分相对于分布式储能有灵活优势，接近配网，更接近用户等等，有很多的好处。但是它也会带来难点，首先就是说，比如集中式储能我们做配置算它一个地方优化就可以了。但是分布式布很多点，每个点算什么位置，多少容量。它这里面的角色变量就比较多了，除了考虑跟电网的影响，还要考虑储能不同之间的影响，这是一个很麻烦的事情。

这里面以简单的削峰填谷为例，给大家汇报一下关于容量的优化和实时控制一些思路。在这里面分布式储能考虑这样一个局部网络，它的一个潮流分布的问题，这是集中控制里面不需要考虑的问题。这里面涉及了专门约束条件，包括优化方法，也针对一些标准的试系统，结合配电网做了算力，配置结果比较偏向于线路的末端去做。相对于保持同样的成本上，削峰填谷的效果提高7%左右的样子，跟它的负荷分布有一定的关系。

第二点，分布式控制，实时控制跟分布式控制也有差距，考虑通信延时的考虑，还有分布式的影响。这里面涉及了集中式和分布式的结合的结构，一个主站对无数个子站显然不现实，如果用大量的通信负担又受不了，涉及了集中的办法，上层做集中的布置，上层保持很好的通信情况下，做一个分散不局部的优化。我们做了一些研究性的工作，包括下边自己协调的过程，得到快速比较好的收敛的过程。

最后给大家做一个小广告，安利我们的小产品。北京智中研究院是清华入驻的高储能的资产，利用刚才我们讲的分布式的储能装置间相互影响，来做它的控制。具体的一些界面不详细展开说了，非常感谢大家。

（根据发言整理，未经本人审阅）

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